A HISTÓRIA DA CIÊNCIA NOS LIVROS DIDÁTICOS Um Estudo Crítico sobre o Ensino de Física pautado nos Livros Didáticos e o uso da História da Ciência

## A HISTÓRIA DA CIÊNCIA NOS LIVROS DIDÁTICOS

## Um Estudo Crítico sobre o Ensino de Física pautado nos Livros

## Didáticos e o uso da História da Ciência

## Erman Naum da Silva¹, Prof. Dr. Ricardo Roberto Plaza Teixeira²

¹Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo - CEFET-T-SP/Licenciatura em Física

²Centro Federal de Educação Tecnológica de São Paulo - CEFET-T-SP/Licenciatura em Física

²Pontificia Universidade Católica de São Paulo -PUC -SP

## Resumo

Este trabalho apresenta uma análise dos Livros Didáticicos de Física para Ensino Médio com objetivo de conhecer qual idéia de Ciência é transmitida pelos mesmos e de que maneira a História da Ciência se manifesta nestes livros.

A partir de uma bibliografia específica sobre o tema, foram levantados alguns aspectos envolvendo o uso da História da Ciência e a importância que os Livros Didáticos de Física possuem no processo de ensino-o-a-aprendizagem.

Para aprofundar esta discussão foram analisadas algumas coleções de Livros Didáticos de Física para o ensino médio.

Numa primeira etapa, foram definidos os livros que fariam de fato parte da pesquisa, visto que há uma grande quantidade de títulos, alguns inclusive difíceis de serem encontrados por serem antigos e, portanto, já fora do mercado. Optou-s-se então em analisar r os Livros Didáticos de Física do acervo da Biblioteca do CEFET -SP, onde foram encontradas as obras mais antigas. As obras mais recentes analisadas foram aquelas pertencentes à coleção particular.

Deste modo consegui-i-se abranger uma gama enorme de autores, propostas e visões sobre o ensino de Física e uma grande quantidade de Livros Didáticos de Física, de diferentes épocas.

Está análise foi realizada procurando em identificar a visão que os Livros Didáticos de Física apresentavam para a Ciência a partir dos conteúdos e as referências históricas que eles possuíam. Procurou-se também atentar à presença de mitos científicos e possíveis equívocos.

As obras que fizeram parte do estudo estão relacionas na tabela 1 e abrangem títulos desde o ano de 1986 ao ano de 2007; há ainda a análise de uma obra do ano 1957 que entrou no estudo a título de referência histórica. .

Palavrasschave: História da Ciência, Livros Didáticos, Ensino de Física

## Introdução

Entre os recursos didáticos utilizados para se ensinar as ciências em geral, e a Física em particular, há um que é cada vez mais recomendado por seu caráter

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interdisciplinar e que permite dar uma dimensão mais ampla da educação científica: este recurso é a História da Ciência.

No Brasil, a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (BRASIL, 1996) juntamente com os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (BRASIL, 1998) apontam para uma educação que deve privilegiar a inter-r-relação entre conhecimentos, valores, capacidades para resolver problemas reais e, e, principalmente, capacidades para reinterpretar e analisar criticamente as informações recebidas. Estas habilidades são essenciais do ponto de vista da alfabetização científica e tecnológica que proporciona ao estudante uma melhor compreensão de mundo e uma consciência a respeito de sua participação neste mundo.

Segundo os PCNEM (Brasil, 1998) " a história das Ciências [...] tem uma relevância para o aprendizado que transcende a relação social, pois ilustra também o desenvolvimento e a evolução dos conceitos a serem aprendidos ". No que diz respeito às competências e habilidades a serem desenvolvidas em Física no Ensino Médio, os PCN's reconhecem a necessidade de uma contextualização sócio-cultural, e, por isso, defendem que esta abordagem deve "r"reconhecer a Física enquanto construção humana" enfatizando aspectos de sua história e relações com o contexto cultural, social, político e econômico .

A importância de se estudar a História da Ciência também reside no fato de que as teorias obsoletas, como destaca Kuhn (1987), não são acientíficas simplesmente porque foram descartadas. Estas mesmas teorias quando examinadas dentro de um contexto histórico propiciam uma visão mais nítida e realista do desenvolvimento da própria Física e, portanto sua aprendizagem pode dedesempenhar um papel educativo relevante desmistificador.

A importância da história da ciência como um dos elementos do ensino de ciências é resultado das pesquisas em ensino de física nos últimos anos em diversos países. (SILVA e MARTINS, 2002) Em decorrência, um campo de pesquisa importante é o da investigação da forma pela qual a História da Ciência aparece nos Livros Didáticos de Física.

## As vantagens do uso de História da Ciência no ensino

Mais de que um recurso didático, a História da Ciência é fundamentalmente um ambiente interdisciplinar, capaz de fazer com que os alunos realmente compreendam o significado, a importância e o contexto no qual a ciência foi desenvolvida, não limitando o seu ensino somente a nomes, fórmulas e resolução de exercícios.

Muitos pesquisadores têm recentemente, desenvolvido estudos sobre o uso de História da Ciência vinculada ao ensino de ciências (MARTINS, 1998; ZYLBERSZTAJN, 1992; MARQUES, 2005). Algumas vantagens do uso da História da Ciência apontadas pelas recentes pesquisas são:

? A História da Ciência dá sentido às informações aprendidas tornando -as relevantes dentro da história das civilizações.

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- ? Ao mostrar a ciência em construção, a História da Ciência tira a visão arrogante de que ciência é algo acabado.
- ? A História da Ciência permite ao estudante perceber que os cientistas passaram pelas mesmas dificuldades que ele e que suas dúvidas são perfeitamente pertinentes.

A História da Ciência também ajuda a derrubar alguns mitos como:

- ? A ciência é algo somente para aqueles poucos que têm capacidades extraordinárias.
- ? É possível identificar como, onde, quando e por quem ocorreu uma determinada descoberta cientifica.
- ? Os cientistas do passado não se enganavam.
- ? Os heróis da ciência são aqueles que tiveram suas teorias confirmadas e os vilões são aqueles que tiveram suas teorias derrubadas.

Por isso, o uso da História da Ciência no ensino de Física abre um leque de possibilidades e estratégias de ensino para construir uma concepção de mundo integradora, trazendo algumas características da ciência que não são abordadas no ensino tradicional.

No entanto, o uso da História da Ciência ainda pode ser considerado muito escasso. Um dos motivos para que isto ocorra é a falta de "textos de História da Ciência que contemplem as necessidades específíficas do ensino de Ciências na escola fundamental e média" (BASTOS, 1998).

As ações dos professores por vezes têm superado estas dificuldades por meio, por exemplo, do uso de leitura de livros paradidáticos e de artigos de divulgação científica, mas o livro didático ainda é o grande curriculista para o professor ao lhe sugerir conteúdos, metodologias e atividades (WUO, 2000). Sendo assim, no tocante ao ensino de Física, o repertório de textos sobre História da Ciência usados efetivamente nas escolas ainda se restringe, na maioria das vezes, ao Livro Didático.

## O Livro Didático

Desde 1929 o governo mantém programas de distribuição de Livros didáticos que passou por diversas mudanças. Em 1985 este programa passou a ser chamado de Programa Nacional do Livro Dididático - - PNLD e trouxe várias mudanças, como a indicação do livro didático pelo professor e a extinção do livro didático descartável, bem como um processo de análise da qualidade dos livros. Estas mudanças obrigaram as editoras a se adequarem diante das novas especificações técnicas de produção visando uma maior durabilidade dos livros, desta maneira nos últimos anos, os Livros Didáticos têm apresentado uma crescente melhoria na sua qualidade.

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Em 1996 foi iniciado o processo de avaliação pedagógica dos livros inscritos para o PNLD 1997, processo que foi aperfeiçoado e que é utilizado até os dias de hoje. Os livros que apresentam erros conceituais, desatualização, preconceito ou discriminação de qualquer tipo são excluídos do Guia do Livro Didático, produzidos a cada ano. Este programa a passou a realizar uma avaliação rotineira dos livros didáticos.

Inicialmente esta avaliação englobava apenas os livros de 1ª a 4ª series (primeiro ciclo) do ensino fundamental. De maneira gradual ela foi se estendendo a todas as séries do ensino fundamental e hoje abrange também livros do ensino médio. A partir de 2008 iniciou -s -se a avaliação dos Livros Didáticos de Física para o ensino médio.

As reformas curriculares passaram a exigir que os novos livros didáticos atendessem os desafios existentes para a educação básica no Brasil, dada a realidade existente em escala mundial no século XXI.

Na verdade a ação educativa dentro da sala de aula apoiada no Livro Didático acaba sendo o grande, e muitas vezes, o único meio de divulgação c científica disponível para os alunos. Este recurso, entretanto, deve ser usado com cuidado, pois muitas vezes nos Livros Didáticos são encontradas histórias falseadas do progresso da Ciência, passando a impressão de que a sua evolução ocorreu conforme a visão que hoje se atribui logicamente ao seu desenvolvimento (SCHENBERG, 1978).

Considerando a posição de destaque que o Livro Didático ocupa em sala de aula, afetada inclusive por interesses editoriais e governamentais, e considerando também o potencial que o uso da História da Ciência possui, é de fundamental importância verificar a forma pela qual este recurso se manifesta nos Livros Didáticos e que visão ou aspectos da Ciência têm sido comunicados por estes livros.

## Metodologia

A partir de uma bibliografia específica sobre o tema, foram levantados alguns aspectos envolvendo o uso da História da Ciência e a importância que os Livros Didáticos de Física possuem no processo de ensino-aprendizagem. Para aprofundar esta discussão foram analisadas algumas coleç ões de Livros Didáticos de Física para o ensino médio.

Numa primeira etapa, foram definidos os livros que fariam de fato parte da pesquisa, visto que há uma grande quantidade de títulos, alguns inclusive difíceis de serem encontrados por serem antigos e, portanto, já fora do mercado. Optou-se então em analisar os Livros Didáticos de Física do acervo da Biblioteca do CEFETTSP, onde foram encontradas as obras mais antigas. As obras mais recentes analisadas foram aquelas pertencentes à coleção particular.

Deste te modo consegui-s-se abranger uma gama enorme de autores, propostas e visões sobre o ensino de Física e uma grande quantidade de Livros Didáticos de Física, de diferentes épocas.

Está análise foi realizada procurando em identificar a visão que os Livros Didáticos de Física apresentavam para a Ciência a partir dos conteúdos e as referências

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históricas que eles possuíam. Procurou-s-se também atentar à presença de mitos científicos e possíveis equívocos.

As obras que fizeram parte do estudo estão relacionas no Quadro 1 e abrangem títulos desde o ano de 1986 ao ano de 2007; há ainda a análise de uma obra do ano 1957 que entrou no estudo a título de referência histórica.

Como conteúdo histórico foi considerado qualquer informação que apresentasse a localização em tempo ou lugar ou mesmo somente os nomes das pessoas envolvidas com a construção de determinado conhecimento.

Assim, quando era citado o nome de um cientista mesmo sem a sua data de nascimento e morte, foi considerada uma informação histórica, embora como já discutido, este tipo de informação não seja suficiente para contextualizar a Ciência de maneira mais ampla e condizente com os estudos realizados sobre o uso da História da Ciência, mas desta maneira conseguiu-s-se uma maior fidelidade quanto às informações es encontradas e a avaliação dos livros foi mais completa.

Para sistematizar a análise, foi elaborada uma tabela de classificação das obras (Quadro 2), no qual foram levados em consideração três aspectos: a quantidade de informações históricas, a disposição e a maneira como estas inserções ocorreram e por fim a qualidade das informações veiculadas. Estes aspectos iniciais também chamados de categorias foram subdivididos no decorrer da análise devido à diversidade de abordagens históricas encontradas.

Assim a primeira categoria (1) que se refere à quantidade de referências históricas existentes, pôde ser dividida em quatro subcategorias. A primeira (1.1) se caracteriza pela ausência de referências históricas. A segunda subcategoria (1.2) se caracteriza por conter informações históricas, mas de maneira muito espaçada ou incompleta. A subdivisão seguinte (1.3) possui informações completas, mas ainda em quantidade muito pequena e a última subdivisão (1.4) se caracteriza por conter um bom número de referências históricas.

A segunda categoria (2) possui um caráter mais classificatório no sentido de apontar as maneiras como estas informações ocorrem; também foi dividida em quatro subcategorias: (2.1) quando há seções específicas ou boxes; (2.2) no caso em que as informações históricas estão diluídas no texto de forma pontual; (2.3) quando elas estão diluídas no texto de maneira articulada; (2.4) quando há capítulos específicos sobre História da Ciência.

A última categoria (3) que analisa a qualidade das informações h históricas também divididas em quatro subcategorias: (3.1) presença de mitos ou histórias cuja veracidade não é comprovada ou a presença de erros e equívocos nas informações; (3.2) quando houve uma análise equivocada dos eventos históricos sob a ótica dos conceitos modernos; (3.3) quando a qualidade do conteúdo histórico apresentado pouco contribuiu para a aprendizagem do assunto em questão; e a ultima (3.4) quando houve uma importante contribuição da referência histórica fornecida para o conteúdo de Física trabalhado neste trecho específico do livro .

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## Análise dos resultados

A análise das obras escolhidas possibilitou perceber algumas tendências comuns entre os autores.

A História da Ciência, com raras exceções, é trabalhada elegendo sempre os mesmos nomes. Cientistas como Newton, Galileu, Kepler, Joule, Arquimedes e Einstein, são citados de maneira mais recorrente, porém nomes como Hooke, Hertz, Huygens e outros aparecem pouquíssimas vezes.

Nenhum autor cita os momentos em que os cientistas, por força do o arcabouço de conhecimentos ainda em desenvolvimento ou das idéias presentes em suas determinadas épocas, cometeram erros ou chegaram a conclusões que somente hoje sabemos estavam incorretas.

- A História da Ciência tratada desta maneira e privilegiando alglguns nomes distorce a verdadeira identidade da Ciência que é ser uma construção não linear de muitas pessoas, cada uma com sua contribuição legítima e fundamental. Mesmo os equívocos cometidos foram importantes, pois a ciência avança, sobretudo nos momentos de crise. (KHUN, 1987)

Há uma tendência também com relação aos assuntos nos quais mais aparece a história da ciência. Gravitação, Física Moderna e Mecânica Clássica geralmente carregam um maior número de inserções de caráter histórico. Uma possível razão o para isto consiste no fato de que temas como Gravitação e Física Moderna são de difícil contextualização baseada na unicamente experimentação. No caso da Mecânica Clássica a figura de Isaac Newton se transforma em um ícone sendo difícil falar do assunto sem ao menos citar seu nome.

Uma análise direta dos dados tabelados também fornece importantes informações sobre como a História da Ciência é tratada nos Livros Didáticos de Física.

Com relação à quantidade podemos dizer que todos os livros apresentaram alguma utilização da História da Ciência, muito embora a grande maioria (87,5%) se apropriou deste recurso de maneira muito esparsa e incompleta.

Mais da metade dos livros fez a opção de incluir boxes s ou seções específicas para contemplar o uso de História da Ciência, e a grande maioria (81,25%) apresentou a História da Ciência de maneira pontual. Somente 18,75% das obras analisadas se preocuparam em articular textos de História da Ciência com os textos explicativos dos conceitos de física abordados.

De fato, articular textos de naturezas diferentes - ainda que sejam sobre o mesmo assunto -- não é tarefa fácil e exige um maior grau de pesquisa e espaço para estes textos, o que provavelmente explique esta situação.

Uma grande quantidade de livros fez referência aos mitos científicos para ilustrar os temas, mas sem uma explicação mais profunda e sem deixar clara a possível incerteza destas histórias, como por exemplo, a história de Newton e a maça ou sobre a coroa do rei Hierão no caso de Arquimedes, chegando a ter ilustrações destes episódios.

Há, porém bons exemplos de soluções para estes equívocos como é o caso de (BONJORNO & CLINTON, 1997) procura deixar claro que se trata possivelmente de

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uma lenda e até questiona a sua veracidade dizendo: "apesar de ser a versão mais difundida, a história carece de lógica em muitos pontos, dentre eles o método de volume sugerido. O nível de liquido transbordado seria de uns dois milímetros, no máximo, e não haveria precisão suficiente para realizar a medida na época" (BONJORNO & CLINTON, 2005). Em seguida sugere algumas explicações para o fato fazendo referência a um trabalho de Galileu que explicou alguns pontos.

Expor os conteúdos históricos utilizando uma visão moderna também foi uma tendência entre os autores de algumas (coleções - 2, 3, 4, 7, 10, 11 e 16), que lançaram mão desta releitura para relatar tais episódios. Quando uma das obras (MAXIMO E ALVARENGA, 1986) aborda o assunto campo elétrico, num texto complementar é feita uma referência a Benjamin Franklin como sendo o inventor do pára-raios, citando-se a famosa história da suposta experiência utilizando uma pipa:

" Durante uma tempestade, Franklin empinou um papagaio de papel na tentativa de transferir a eletricidade, que ele acreditava existir nas nuvens, para alguns aparelhos de seu laboratório. Ligando a linha do papagaio a estes aparelhos, Franklin verificou que eles adquiriam carga elétrica, comprovando que as nuvens realmente estavam eletrizadas" (MÁXIMO & ALVARENGA, 1986)

No texto os autores usam o termo carga elétrica, conceito ainda não conhecido na época. Este é um típico uso de história da ciência se apropriando de termos modernos para explicar a evolução do conhecimento científico. Talvez a opção de manter os termos originais, permitisse uma discussão mais apurada da História envolvida.

Outro fato importante e que deve ser relatado é a modificação de alguns livros ao longo dos anos. Uma das obras (BONJORNO & CLINTON, 1997) apresenta o seguinte texto:

"Considerando o princípio da conservação da carga elétrica, Kirchhoff enunciou: A soma das intensidades das correntes que chegam a um nó é igual à soma das intensidades das correntes que deixam o nó"

A coleção destes mesmos autores chamada Física Fundamental - - - Volume Único de 1999 foi avaliada e a julgar pela aparência e diagramação, pode-s-se dizer que esta Obra é na verdade uma evolução da primeira e pode-s-se notar algum avanço no que se refere ao uso de História da Ciência, mas não é possível afirmar que este avanço foi significativo, pois como pode ser visto neste e exemplo, o mesmo texto da coleção editada em 1997 foi reescrito da seguinte maneira:

"Considerando o princípio da conservação da carga elétrica, Kirchhoff (18241887) enunciou: A soma das intensidades das correntes que chegam a um nó é igual à soma das intetensidades das correntes que deixam o nó" (BONJORNO & CLINTON, 1999)

Percebe -s -se que a única modificação neste caso foi a inclusão dos anos de nascimento e morte de Kirchhoff.

Posteriormente, outra obra dos mesmos autores (BONJORNO & CLINTON, 2005) apresenta uma importante mudança com relação ao uso da História da Ciência, pois possui vários boxes com bons textos, inclusive desfazendo alguns mitos que a maioria dos livros apresenta.

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De maneira geral os livros apresentam melhoras com relação as informações His tóricas, sobretudo quando os autores têm a possibilidade de reeditar uma coleção ou mesmo reescrever um livro.

## Conclusões

As idéias iniciais expressas neste trabalho fazem alusão sobre o uso de História da Ciência e foram descritas mostrando inclusive algumas vantagens de sua utilização no ensino de Ciências e mais especificamente o ensino de Física e baseadas em trabalhos anteriores sobre o assunto.

No entanto o que mais este trabalho evidenciou, é que não há como negar à preciosa influencia que os PCN's e o PNLD apoiados na Lei de Diretrizes e Bases de 1996 causaram na educação nesta ultima década.

Os Livros Didáticos, pelo menos esta pequena amostragem que foi analisada, mostrou de certa forma uma tendência de melhora no quesito uso de História da Ciência, mostrando que também acompanharam as mudanças na educação e que também influenciaram e continuam influenciando o ensino de Física no país.

Porém também ficou evidenciado que ao mesmo tempo em que há avanços, há também casos onde a História da Ciência não foi bem empregada e até mesmo prejudicou o ensino de Física. Quando distorce ou esconde o caráter construtivo e coletivo da Ciência, transmite idéias incoerentes e em desarmonia com um ensino contextualizado e capaz de produzir resultados reais.

Considerando que o Livro Didático é usado pelos docentes para planejamento de suas atividades, como material de apoio em atividades em sala de aula e também como fonte bibliográfica para complementar seus próprios conhecimentos (MEGID NETO, 2003) é é de fundamental importância que o professor como estruturador do ensino se coloque de maneira crítica frente às Livros Didáticos que utiliza.

Neste sentido espera-se que este trabalho auxilie aqueles que buscam dar uma ênfase estruturada na História da Ciência na sua pratica docente e que almejam ensinar mais que nomes, fórmulas e datas.

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## Quadro 1: Relação de Obras Analisadas

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## Quadro 2: Categorias de Análise

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## Quadro 3: Análise e Classificação das Obras

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## Referências:

BASTOS, F. História da Ciência e Ensino de Biologia. São Paulo: Tese de doutorado, (Universidade de São Paulo), 1998.

BRASIL. MEC. Lei das Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Brasília: Ministério da Educação, 1996.

BRASIL. MEC. SEMTEC. Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Brasília: Secretaria de Educação Média e Tecnologia, 1998.

BRASIL. MEC/SEF. Guia de Livros Didáticos para o Ensino Médio- - PNLD 2008. Brasília: FAE, 2008.

KUHN, T. S. A estrutura das revoluções científicas . São Paulo: Editora Perspectiva, 1987.

MARTINS, Lilian A. C. Pereira. A História da Ciência e o ensino de Biologia . Ciência & Ensino nº 5 Dezembro de 1998.

MARTINS, R. A. Sobre o Papel da História da Ciência no Ensino . Boletim da Sociedade Brasileira da História da Ciência, 1990.

MEGID NETO, Jorge. O Livro Didático de Ciências: Problemas e Soluções. Ciência & Educação, v.9, n. 2, 2003

SCHENBERG, Mario. História e Filosofia da Ciência. Simpósio sobre Filosofia da Ciência, São Carlos, Anais, n. 12 São Paulo, 1978.

SILVA, Cibelle Celestino e MARTINS, Roberto de Andrade. A história da ciência ajudando a desvendar algumas dificuldades conceituais no ensino de produto vetorial. Atas do VIII Encontro de Pesquisa em Ensino de Física, CD-ROM, Águas de Lindóia/S/SP

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